Background information for bakery visit
hiivaa on monenlaisia. Leivonnassa käytettävä hiivalaji tunnetaan nimellä Saccharomyces cerevisiae.
hiivasolut ovat muodoltaan pallomaisia tai venyviä. Niitä esiintyy maaperässä ja kasvien pinnoilla ja erityisen runsaasti sokerisissa väliaineissa, kuten kukkien medessä ja hedelmissä.
hiivat ovat saprofyyttejä, ja niiden ravinto koostuu lähinnä niitä ympäröivän väliaineen sokereista. Saprofyyttiset eliöt syövät erittämällä ruuansulatusentsyymejä kuolleeseen orgaaniseen ainekseen ja absorboimalla ruoansulatuksen tuotteita.
hiivat lisääntyvät orastamalla. Tämän prosessin aikana emosolusta työntyy esiin pieni kuhmu, nuppu. Tämä laajenee ja kypsyy. Nuppu irtautuu lopulta emosolusta muodostaen erillisen tytärsolun. Osa yllä olevan valokuvan hiivasoluista on nähtävissä nuppuineen.
alkoholin valmistusta hiivalla hyödynnetään viinin ja oluen valmistuksessa. Saccharomyces cerevisiae on yleisimmin käytetty, mutta muut lajit ovat tärkeitä joillekin oluttyypeille.
useita hiivoja on käytetty genetiikan ja solubiologian tieteellisessä tutkimuksessa. Vuonna 1996 S. cerevisiae oli ensimmäinen eukaryootti, jonka DNA sekvensoitiin täysin osana Genomiprojektia.
muut hiivalajit, kuten Candida albicans, ovat taudinaiheuttajia ja voivat aiheuttaa infektioita ihmisille.
huomautuksia leipävalmistuksen aineosista
kostutetun jauhon Amylaasientsyymit muuttavat jauhossa olevan tärkkelyksen glukoosiksi, jota hiivasolut käyttävät hengitysalustanaan.
jauhoproteiini eli gluteeni auttaa tekemään taikinasta joustavan (kimmoisen ja muovisen). Tämä auttaa varmistamaan, että hiilidioksidi jää loukkuun, kun se suurentaa kuplia taikinan sisällä. Taikinan vaivaaminen muuttaa jauhoissa olevien proteiinien rakennetta, jolloin ne ovat kimmoisampia, jolloin kaasukuplat jäävät loukkuun. Näin leivästä tulee kevyt ja napakka.
Jauhotyypit: vahvat jauhot sisältävät runsaasti gluteenia, mutta hyvin vähän α-amylaasientsyymiä. Täysjyväjauhossa on runsaasti α-amylaasia.
askorbiinihappoa (C-vitamiinia) voidaan lisätä myös jauhonparannusaineena. Se tekee taikinasta joustavamman ja paremmin vangitsevan kaasuja ja vähentää näin hapattamiseen tarvittavaa aikaa. Tämä on tärkeä huomio kaupallisessa leipätuotannossa.
Kaliumbromaattia käytetään joskus jauhonparannusaineena.
suolaa lisätään usein leivän valmistuksessa. Se estää proteaasien (proteiinia pilkkovien entsyymien) toimintaa ja estää siten gluteenia heikentymästä tahmeaksi massaksi, joka ei pysty pidättämään hiilidioksidia.
ylimääräinen suola muodostaa vahvoja ionisidoksia proteiinimolekyylien sivuketjujen kanssa. Tämä tekee niistä vähemmän venyviä ja johtaa kovaan leipään. Liika suola estää myös hiivan kasvua.
kysymyksiä hiivasta.
Q1 mistä löytyy hiivoja luontaisesti?
a-hiivaa tavataan maailmanlaajuisesti maaperässä, kasvien pinnoilla ja ilmakehässä. Hiivoja on erityisen runsaasti sokerisissa medioissa, kuten kukkien medessä ja hedelmissä.
Q2 milloin ihmiset oppivat hiivasta ja siitä, miten sitä voitaisiin käyttää leivän valmistuksessa?
hiivasieni lienee yksi varhaisimmista kesytetyistä eliöistä. Ihmiset ovat käyttäneet hiivaa käymiseen ja leipomiseen kautta historian. Egyptiläisiä raunioita kaivavat arkeologit löysivät varhaisia jauhinkiviä ja leivontakammioita paahdettua leipää varten sekä 4000 vuotta vanhoja leipomoita ja panimoita esittäviä piirustuksia. Hollantilainen tiedemies Anton van Leeuwenhoek havaitsi hiivasoluja ensimmäisen kerran mikroskoopilla vuonna 1680. Tuolloin hän ei pitänyt niitä elävinä eliöinä. Ranskalainen tiedemies Louis Pasteur todisti vuonna 1857, että alkoholikäyminen johtui elävistä hiivasoluista.
Q3 miten hiivaa tuotetaan nykyään kaupallisesti?
hiivaa kasvatetaan sokerijuurikas-tai ruokomelassissa suurissa eräviljelyastioissa (tilavuus 50 000-200 000 litraa). Hiivat voivat kasvaa hapen läsnä ollessa tai ilman.
hiivan kaupallinen tuotanto tapahtuu aerobisissa olosuhteissa. Nämä olosuhteet mahdollistavat hiivasolujen maksimaalisen lisääntymisen. Jos lisääntyminen on liian nopeaa, happipitoisuus laskee ja hengitys muuttuu anaerobiseksi. Siksi happitasoja on seurattava.
(Huom. leipää leivottaessa taikinassa olevan hiivan on annettava hengittää anaerobisesti. Solujen kertymistä on hyvin vähän. Sen sijaan sokeria käytetään lähinnä alkoholin ja hiilidioksidin tuottamiseen).
sammioista poistamisen jälkeen hiiva sentrifugoidaan ja pestään useita kertoja, minkä jälkeen se jäähdytetään 2–4C: ksi.
vesi poistetaan kuivatuslaitteilla ja hiiva pakataan.
http://en.wikipedia.org/wiki/Baker’s_yeast (saatavissa 2008)
Q4 mitä erityisehtoja hiivan kasvulle ja lisääntymiselle vaaditaan?
hiivaa on kasvatettava aerobisissa olosuhteissa, jotta solut voivat lisääntyä. Siksi happea on saatava ja pitoisuuksia on seurattava tarkasti.
ammoniumsulfaattia, (NH4) 2 SO4, lisätään usein hiivasolujen typenlähteeksi.
pH on pidettävä välillä 4, 0–5, 5. Koska hiivasolut käyttävät ammoniumioneja ammoniumsulfaatista saadakseen typpeä, tämä pyrkii luomaan happamia olosuhteita. Tätä on säädettävä lisäämällä ajoittain emäksiä, jotta pH pysyy oikealla alueella.
kasvuun voidaan lisätä muita aineita, kuten biotiinia tai pantoteenihappoa.
lämpötila on pidettävä 30-35C: ssä, jotta reaktiot toimisivat tehokkaimmin. Entsyymit hiivasoluissa ovat välttämättömiä hengityksen tapahtua. Entsyymit ovat hyvin herkkiä lämpötilalle.
Q5 kuinka suuri on hiivasolu?
A tyypillinen hiivasolu on kooltaan suunnilleen yhtä suuri kuin ihmisen punasolu ja muodoltaan pallomainen tai ellipsoidinen. Pienen kokonsa vuoksi 1 gramman puristettuun leivontahiivaan tarvitaan noin 30 miljardia hiivasolua.
hiivasolu on noin 5-10 mikrometriä (µm) 4-8 mikrometriä (µm).
yhdessä millimetrissä on 1000 mikrometriä.
tapin hyvin terävä kohta on läpimitaltaan noin 100 mikrometriä (µm).
Q6 mikä on tärkein ero hiivasolujen tuotannon kasvuolosuhteissa ja hiivasolujen käytössä leivonnassa?
A hiivasolujen tuotanto tapahtuu aerobisissa olosuhteissa,joten happea on saatava. Leivonnassa ei saa käyttää happea ja hiivan on annettava hengittää anaerobisesti.
Q7 mitä leipurihiivan tieteellinen nimi Saccharomyces cerevisiae tarkoittaa?
a Saccharomyces tarkoittaa sokeria rakastavaa. Lajin nimi cerevisiae tulee roomalaisen maanviljelyn jumalattaren Cereksen nimestä.